小膠細胞における動的NF-κBの定量的特徴化と解析

Sheppard, Patrick W.;...;Khammash, Mustafa(2011.7)[Quantitative characterization and analysis of the dynamic NF-kappa B response in microglia]

理由

炎症性サイトカイン2

概要

背景：小膠細胞におけるNF-κB転写因子の活性化とその関連遺伝子発現は脳損傷の反応の重要な要素である。この活性化は動的で、複数の制御メカニズムを持つ生化学物質のネットワークの一部である。数理モデルは、他の細胞種でNF-κB反応の理解に使われており、系全体でも小膠細胞におけるNF-κB活性の制御を調べるのに役立つ道具である。

結果：炎症性サイトカインTNFα処理した後の小膠細胞系をELISA測定することでNF-κB活性の動的反応と上流のキナーゼIKKの活性を定量する。新しい数理モデルはこれらのデータセットを基に開発し、ネットワークのフィードバック構造を利用するモジュラー過程を使う。統計的に一致する方法で、小膠細胞のNF-κB活性を正しく表すためには、以前モデル化されていない阻害剤IκBαの刺激誘導的な減少に関与するダイナミクスが必要であることを示す。これにより、炎症性刺激に対するNF-κBの活性を制御するユビキチンプロテオソーム系の主要な役割を示す。IKK活性化と不活化の動力学に非線形性を導入することが、一過的なIKK活性の適切な特徴と既知の生物学的メカニズムに対応するのに必要っである。モデルの数値解析により、小膠細胞のNF-κB反応と、同時にそれらを支配しているIKK活性の重要な制御が強調される。結果は動的な制御メカニズムと負のフィードバックネットワークの頑健だがもろい性質も説明する。

結論：以前モデル化されていなかったダイナミクスを組み合わせて、小膠細胞におけるNF-κBシグナルネットワークの動的反応を特徴づけるような新しい数理モデルを作った。このモデルは小膠細胞の種類では初で、炎症刺激に対する動的な細胞反応の定量的かつシステムレベルの研究の道具を提供する。

印象的な図

Figure1. NF-κBの古典的シグナル経路

TNFαが3量体で受容体に結合することを初めて知った。

雑記

先生から論文の修正の連絡が来ると心臓が収縮する感じがする